대위로써 제20사단 60연대 수색중대장으로 복무중 무장간첩 섬멸작전인 올빼미부대 대침투작전을 실시하다가 전사하였다. 1966년 8월 8일 01:14분경, 60연대 수색중대장인 김광률대위는 GOP 경계임무 수행 중인 62연대 1대대 1중대 지역으로 침투한 3인조 무장간첩 섬멸작전의 지원 임무를 부여받았다.
그는 29명의 부대원을 지휘하여 62연대 수색중대장 정승렬 대위와 함께 협동작전을 실시하여 적 2명을 사살하는 전과를 올렸으며, 무장간첩 1명이 도주하자 이를 생포하기 위해 5시에 45명의 병력을 이끌고 수색작전을 실시했다.
07:00경, 그는 주변에 은거한 적이 던진 수류탄에 의해 안면부에 파편으로 상처를 입었으나 굽히지 않고 적을 생포할 결심으로 추격전을 진두 지휘하였다.
그리하여 마침내 10:40분경에 적을 발견하고 투항할 것을 종용하다 오히려 적의 흉탄에 맞아 전사하고 말았다. 전사후 소령으로 1계급 추서되었으며, 충무무공훈장이 수여되었다. 또한 제20사단은 고 김광률 소령의 무훈을 높이 찬양하기 위하여 기념비(충혼탑)를 세워 장병들의 귀감으로 삼고 있다.